[例1]已知点T是半圆O的直径AB上一点,AB=2、OT=(0<<1),以AB为直腰作直角梯形,使垂直且等于AT,使垂直且等于BT,交半圆于P、Q两点,建立如图所示的直角坐标系.

(1)写出直线的方程;

(2)计算出点P、Q的坐标;

(3)证明:由点P发出的光线,经AB反射后,反射光线通过点Q.          

  解: (1 ) 显然,  于是 直线的方程为

  (2)由方程组  解出  ;       

  (3),   .

  由直线PT的斜率和直线QT的斜率互为相反数知,由点P发出的光线经点T反射,反射光线通过点Q.

[例2]设P是圆M:(-5)2+(-5)2=1上的动点,它关于A(9, 0)的对称点为Q,把P绕原点依逆时针方向旋转90°到点S,求|SQ|的最值.

解:设P(,),则Q(18-, -),记P点对应的复数为+,则S点对应的复数为: (+=-+,即S(-, )

其中可以看作是点P到定点B(9, -9)的距离,共最大值为最小值为,则

|SQ|的最大值为,|SQ|的最小值为.

[例4]已知两点M(-1,0),N(1,0)且点P使成公差小于零的等差数列,

(1)点P的轨迹是什么曲线?

(2)若点P坐标为的夹角,求tanθ.

解:(1)记P(, ),由M(-1,0)N(1,0)得

           

 所以 

       

于是, 是公差小于零的等差数列等价于

   即             

所以,点P的轨迹是以原点为圆心,为半径的右半圆.

(2)点P的坐标为.

   因为 0〈,    所以       .

[例4]舰A在舰B的正东6千米处,舰C在舰B的北偏西30°且与B相距4千米,它们准备捕海洋动物,某时刻A发现动物信号,4秒后BC同时发现这种信号,A发射麻醉炮弹.设舰与动物均为静止的,动物信号的传播速度为1千米/秒,炮弹的速度是千米/秒,其中g为重力加速度,若不计空气阻力与舰高,问舰A发射炮弹的方位角和仰角应是多少?

分析:答好本题,除要准确地把握好点P的位置(既在线段BC的垂直平分线上,又在以AB为焦点的抛物线上),还应对方位角的概念掌握清楚.

技巧与方法:通过建立恰当的直角坐标系,将实际问题转化成解析几何问题来求解.对空间物体的定位,一般可利用声音传播的时间差来建立方程.

解:取AB所在直线为轴,以AB的中点为原点,建立如图所示的直角坐标系.由题意可知,ABC舰的坐标为(3,0)、(-3,0)、(-5,2).

由于BC同时发现动物信号,记动物所在位置为P,则|PB|=|PC|.于是P在线段BC的中垂线上,易求得其方程为-3+7=0.

又由AB两舰发现动物信号的时间差为4秒,知|PB|-|PA|=4,故知P在双曲线=1的右支上.

直线与双曲线的交点为(8,5),此即为动物P的位置,利用两点间距离公式,可得|PA|=10.

据已知两点的斜率公式,得kPA=,所以直线PA的倾斜角为60°,于是舰A发射炮弹的方位角应是北偏东30°.

设发射炮弹的仰角是θ,初速度v0=,则,

∴sin2θ=,∴仰角θ=30°.

答:方位角北偏东300,仰角30°.

解决圆锥曲线综合题,关键是熟练掌握每一种圆锥曲线的定义、标准方程、图形与几何性质,注意挖掘知识的内在联系及其规律,通过对知识的重新组合,以达到巩固知识、提高能力的目的.

(1)对于求曲线方程中参数的取值范围问题,需构造参数满足的不等式,通过求不等式(组)求得参数的取值范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域.

(2)对于圆锥曲线的最值问题,解法常有两种:当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值.

[例5]已知抛物线C2=4.

(1)若椭圆左焦点及相应的准线与抛物线C的焦点F及准线分别重合,试求椭圆短轴端点B与焦点F连线中点P的轨迹方程;

(2)若M(m,0)是轴上的一定点,Q是(1)所求轨迹上任一点,试问|MQ|有无最小值?若有,求出其值;若没有,说明理由.

解:由抛物线2=4,得焦点F(1,0),准线=-1.

(1)设P(,),则B(2-1,2),椭圆中心O′,则|FO′|∶|BF|=,又设点B的距离为,则|BF|∶=,∴|FO′|∶|BF|=|BF|∶,即(2-2)2+(2)2=2(2-2),化简得P点轨迹方程为2=-1(>1).

(2)设Q(,y),则

|MQ|= 

(ⅰ)当m≤1,即m时,函数=[-(m)2]+m在(1,+∞)上递增,故无最小值,亦即|MQ|无最小值.

(ⅱ)当m>1,即m时,函数=[2-(m)2]+m=m处有最小值m,∴|MQ|min=.

[例6]已知抛物线C的对称轴与轴平行,顶点到原点的距离为5.若将抛物线C向上平移3个单位,则在轴上截得的线段长为原抛物线C在轴上截得的线段长的一半;若将抛物线C向左平移1个单位,则所得抛物线过原点,求抛物线C的方程.

解:设所求抛物线方程为(-)2=(-)( ∈R, ≠0)     ①

由①的顶点到原点的距离为5,得=5      ②

在①中,令=0,得2-2+2+=0。设方程的二根为1,2,则

|1-2|=2.

将抛物线①向上平移3个单位,得抛物线的方程为

(-h)2=(--3)

=0,得2-2+2++3=0。设方程的二根为3,4,则

|3-4|=2.

依题意得2=·2

即  4(+3)=     ③

将抛物线①向左平移1个单位,得(-+1)2=(-),

由抛物线过原点,得(1-)2=-  ④

由②③④得=1,=3, =-4或=4,=-3, =-4.

∴所求抛物线方程为(-3)2=+4,或(+3)2=4(+4).

 0  401902  401910  401916  401920  401926  401928  401932  401938  401940  401946  401952  401956  401958  401962  401968  401970  401976  401980  401982  401986  401988  401992  401994  401996  401997  401998  402000  402001  402002  402004  402006  402010  402012  402016  402018  402022  402028  402030  402036  402040  402042  402046  402052  402058  402060  402066  402070  402072  402078  402082  402088  402096  447090 

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